Спосіб мікрохвильового нагріву

Спосіб мікрохвильового нагріву шляхом введення в робочу камеру електромагнітних коливань мікрохвильового діапазону і вентиляційного потоку повітря, який відрізняється тим, що електромагнітні коливання концентрують так, щоб розміри поперечного перерізу діаграми направленості випромінювань були співмірні з відповідними розмірами протилежної стінки робочої камери, поперечні розміри зразка, що нагрівається, вибирають співмірними з відповідними поперечними розмірами діаграми направленості випромінювань і приблизно в три рази меншими відповідних розмірів протилежної стінки, яку покривають з внутрішнього боку баластним поглиначем, а вентиляційний потік повітря попередньо підігрівають шляхом пропускання його по каналу, який створюють безпосередньо під баластним поглиначем. Ю (13) 34520 (11) UA рям, попередньо нагрітим за допомогою баластного поглинача: а) забезпечується рівномірне і економічне нагрівання обробляємої продукції; б) виключаються локальні перегріви та недогріви продук ції, тим самим досягається потрібна біологічна стійкість продук ції в вузлах по ля без традиційного погіршення її колоїдного складу в пучностях електромагнітного поля. Для рішен ня цієї задачі в ві дому технологію мікрохвильового нагріву діелектричних матеріалів шля хом, передбачаючим вве дення в робочу камеру електромагнітних коливань мікрохвильового діапазону і венти ляційного потоку по вітря, згідно винаходу, включають ся слідуючі операції: електромагнітні коливання концентрують, так щоб розміри поперечного перерізу діаграми направленості випромінювань були співрозмірні з відповідними розмірами протилежної стін ки робочої камери, поперечні розміри нагріваємого зразка вибирають співрозмірними з відповідними поперечними розмірами діаграми направленості випромінювань і приблизно в три ра зи меншими відповідних розмірів протилежної стінки, котру покривають з внутрішньої сторони баластним поглиначем, а вентиляційний потік повітря попередньо підігрівають шля хом пропускання його по каналу, який сворюють безпосередньо під баластним поглиначем. Пропонований спосіб мікрохвильового нагріву забезпечує більш ви соку рівномірність нагріву (19) Винахід відноситься до технології мікрохвильової обробки продукції шляхом нагріву з метою приготування, розморожування, сушки, пастеризації, сте рилізації чи мікрохвильового розкладу. Відомі різні способи хви леводного чи резонаторного мікрохвильового нагріву продукції. З ві домих способів найбільш близьким за технологічною суттю до пропонуємого є спосіб мікрохвильової обробки (згідно авт. Свід. СРСР № 1378089, МКП 4 Н05 В6/64, 1986), при якому електромагнітна енергія вводиться в хви леводну робочу камеру ненаправлено, і навпроти вводу енергії в хви левод розміщується баластний поглинач. Недоліком прототипу є низька рівномірність нагріву зразка продукції, що проявляється в вигляді її недогрівів в вузлах стоячих хвиль і перегрівів в пучностях стоя чих хвиль, виникаючих за рахунок коливань, відбити х від стінок камери. Другим недоліком прототипу є низька економічність нагріву продукції через беззворотні втрати теплової енергії в баластному поглиначі, через те, що лінійні поперечні розміри діаграми направленості випромінення електромагнітної енергії не узгоджені з розмірами нагріваємого зразка. Задачею, на рішення якої направлено даний винахід, є така зміна технології мікрохвильового нагріву, при якій за рахунок введення додаткових операцій, а саме, концентрації енергії електромагнітного поля в об'ємі, узгодженому з об'ємом зразка нагріваємої продукції і з розмірами робочої камери, а також за рахунок вентиляції камери повіт C2 ______________________________ 34520 зразка продукції в порівнянні з прототипом за рахунок концентрації електромагнітного випромінювання в об'ємі зразка, тобто за рахунок відсутності відбиттів від сті нок робочої камери, тобто виключення стоячих хвиль в камері. При цьому підвищуєть ся також і економічність нагріву, по-перше, за рахунок нагріву вентиляційного потоку повітря баластним поглиначем, по-друге, за рахунок узгодження розмірів потоку енергії з поперечними розмірами зразка продук ції так, що на баластний поглинач потрапляє тільки та енергія, яка пройшла через нагріваємий зразок, тобто залишкова енергія, по-третє, за рахунок виключення протікання поверхневих струмів по боковим стінкам робочої камери, що, природньо, супроводжується втратами енергії, властивими прототипу. Приклад реалізації пропонованого способу. Електромагнітні коливання, що вводяться в робочу камеру, попередньо концентрують, напр., за допомогою хви леводно-щілинного або рупорного випромінювача, розкрив якого вводять в робочу камеру (з розмірами Н, L і G), напр., зверху, так що лінійні розміри розкриву рупорного випромінювача в площинах відповідних напруженостей дорівнюють 2q = 2arctg(L/2H); 2j = 2arctg(G/2H). При цьому, якщо нагріваємий зразок має лінійні розміри h=H/3; l=L/3; g=G/3, то лінійні розміри поперечного перерізу зразка виявляються приблизно рівними відповідним лінійним поперечним розмірам променя, нагріваючого зразок. Реалізація баластного поглинача можлива, напр., за допомогою композиційного матеріалу, що наповнюється сумішшю фер ромагнітного і діелектричного термостійкого наповнювача. Нагрів вентиляційного потоку повітря, направляємого в камеру по каналу під баластним поглиначем, доцільне, напр., за допомогою тепловідводячих металічних пластин, прокладених в вентиляційному каналі безпосередньо під баластним поглиначем. Така реалізація пропонуємого способу (за даними експерименту) забезпечує рівномірність нагріву продук ції в 5 раз більш високу, ніж у прототипу, і забезпечує економічність нагрівання в 1,5 рази більш високу, ніж у прототипу. Таким чином, досягаємість технологічного результату за допомогою пропонованого способу, який характеризується сукупністю його істотних ознак, а також реалізуємість способу, уявляються обгрунтованими. В зв'язку з цим, автори просять розглянути матеріали Заявки і прийняти позитивне рішення про видачу патенту на ви нахід. bE = 0,89l/2arctg(L/2H) аH = 1,18l/2arctg(G/2H), тобто кутові розміри діаграми направленості при цьому дорівнюють Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 2